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  功能性聚合物材料的可持續(xù)性研究近年來受到極大的關(guān)注。木材作為最大的可再生資源，利用其宏觀和微觀結(jié)構(gòu)、木質(zhì)纖維素結(jié)構(gòu)、主要成分分子結(jié)構(gòu)構(gòu)筑功能性聚合物材料是當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。要實(shí)現(xiàn)木材資源作為一種功能性聚合物材料的高效利用，其中一個重要挑戰(zhàn)是精細(xì)構(gòu)筑基于木材資源的聚合物分子結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)木材主要成分大分子結(jié)構(gòu)重組和增值利用。在近年，大分子工程（Macromolecular engineering）技術(shù)和概念的產(chǎn)生，對木材衍生的功能性聚合物材料的開發(fā)及應(yīng)用產(chǎn)生重大影響。大分子工程涵蓋木材衍生的功能性聚合物分子結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、精細(xì)合成、結(jié)構(gòu)規(guī)整性控制、加工、定向自組裝及功能化等方面。雖然當(dāng)前大分子工程在木材衍生的功能性聚合物復(fù)雜結(jié)構(gòu)高效構(gòu)筑及特定功能化方向仍存在很多挑戰(zhàn)，但大分子工程作為一個新的研究領(lǐng)域，在木材衍生的功能性聚合物材料的精準(zhǔn)制備方面逐步顯示出重要的技術(shù)優(yōu)勢及特性。

  近日中國林科院林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)研究所儲富祥團(tuán)隊(duì)在《Adv. Mater.》撰寫題目為“Wood-Derived Functional Polymeric Materials”的綜述論文。

圖1 基于大分子工程技術(shù)制備木材衍生的功能性聚合物材料

  文章以分子工程的概念為切入點(diǎn)，綜述了基于木材主要成分——纖維素和木質(zhì)素的具有獨(dú)特形態(tài)的功能性聚合物材料的研究進(jìn)展。論文涵蓋了纖維素和木質(zhì)素的基本結(jié)構(gòu)和性能、基于纖維素和木質(zhì)素的分子結(jié)構(gòu)的彈性體、水凝膠、氣凝膠和納米顆粒的功能高分子材料分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及性能關(guān)系等。詳細(xì)分析了木材成分的自然特征以及它們在制造功能材料中的作用機(jī)制。此外，還從分子設(shè)計(jì)的角度具體討論了可控/活性聚合、點(diǎn)擊化學(xué)、動態(tài)鍵化學(xué)等在木材主要成分改性和功能化中的應(yīng)用，以及功能材料組裝成不同形態(tài)。木材衍生高分子材料的功能主要集中在自愈、形狀記憶、吸附、傳導(dǎo)等方面。最后，文章提出了大分子工程制備木材衍生功能高分子材料的主要挑戰(zhàn)，以及發(fā)展綠色可再生的木材衍生功能高分子材料的潛在解決方案或方向。

圖2 基于大分子工程技術(shù)精準(zhǔn)合成纖維素、木質(zhì)素聚合物材料及其自組裝行為制備不同類型的功能材料

  論文連接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202001135